• 专利附录
  • 专利说明
  • 权利要求
  • 类似技术
  • 同族专利
  • 引用文献
  • 法律状态
  • 优先权
    • 专利摘要:
    EineKlopfsteuervorrichtung (12) füreinen Verbrennungsmotor (1) mit variabler Zylinderabschaltung vermeideteine irrtümlicheBestimmung von Klopfen währendeines Fehlers in einem Zylinderpausierungsmechanismus (2), um dasdem Zündzeitpunktzugeordnete Klopfen richtig zu steuern, um hierdurch das Stehenbleibendes Motors zu verhindern und eine Verschlechterung des Katalysatorszu reduzieren. Der Verbrennungsmotor kann zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus,in dem alle einer Mehrzahl von Zylindern in Betrieb sind, und einemTeilzylinderbetriebsmodus, in dem ein Teil der Mehrzahl von Zylinderndurch den Zylinderpausierungsmechanismus (2) pausiert wird, umgeschaltetwerden. Die Klopfsteuervorrichtung umfasst erfindungsgemäß einenKlopfsensor (8) zum Erfassen von Klopfen des Verbrennungsmotors(1) sowie eine ECU (5) zum Durchführen einer Klopfsteuerung,um einen Zündzeitpunktzur spätenSeite hin zu korrigieren, wenn Klopfen erfasst wird, Bestimmen, obder Zylinderpausierungsmechanismus (2) fehlerhaft ist oder nicht,und Sperren der Klopfsteuerung, wenn das Fehlerbestimmungsmittelbestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus (2) als fehlerhaftbestimmt worden ist.
    公开号:DE102004022492A1
    申请号:DE200410022492
    申请日:2004-05-07
    公开日:2004-12-02
    发明作者:Toshihiko Wako Sato；Shunji Wako Takahashi
    申请人:Honda Motor Co Ltd；
    IPC主号:F02D17-02
    专利说明:
    [0001] DieErfindung betrifft eine Klopfsteuervorrichtung und ein Klopfsteuerverfahrenfür einenVerbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung, der durch einenZylinderpausierungsmechanismus zwischen einem Vollzylinderbetriebsmoduszum Betreiben aller einer Mehrzahl von Zylindern und einem Teilzylinderbetriebsmoduszum Pausieren einiger der Mehrzahl von Zylindern umgeschaltet werdenkann.
    [0002] Herkömmlich beschreibtzum Beispiel die offengelegte japanische Patentanmeldung Nr. 7-103060eine Klopfsteuervorrichtung füreinen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung. In diesemVerbrennungsmotor werden in einem Voilzylinderbetriebsmodus allevier Zylinder betrieben, währendin einem Teilzylinderbetriebsmodus zwei der vier Zylinder durcheinen Zylinderpausierungsmechanismus pausiert werden. Der Verbrennungsmotorist auch mit einem Klopfsensor zur Klopferfassung versehen. DerKlopfsensor erfasst Vibrationen des Verbrennungsmotors für jedenZylinder, um ein Klopferfassungssignal auszugeben. Diese Klopfsteuervorrichtungbestimmt auf der Basis des ausgegebenen Klopferfassungssignals,ob das Klopfsignal Klopfen oder ein Aufsitzgeräusch anzeigt, das dem Öftnen/Schließen vonEinlass- und Auslassventilen zugeordnet werden kann.
    [0003] Insbesondere,wenn das Klopferfassungssignal einen Vibrationspegel gleich oderhöher alseinen Schwellenwert hat, wird bestimmt, dass der Motor klopft. Wennandererseits der Vibrationspegel niedriger als der Schwellenwertist, wird bestimmt, dass das Klopfsignal ein Aufsitzgeräusch wiedergibt. Wenndann bestimmt wird, dass das Klopfen auftritt, wird ein Klopfsteuerprozessdurchgeführt,um einen Basiszündzeitpunkt,der auf der Basis eines Betriebszustands des Verbrennungsmotorseingestellt worden ist, zu der späten Seite hin zu korrigieren,um das Klopfen zu unterdrücken.
    [0004] DieseKlopfsteuervorrichtung ist auch so konfiguriert, um den Schwellenwertfür denTeilzylinderbetriebsmodus höherzu legen als den Schwellenwert fürden Vollzylinderbetriebsmodus, um hierdurch eine irrtümliche Bestimmungzu vermeiden, die stattfinden könnte,wenn ein einziger Schwellenwert in beiden Betriebsmodi gelten würde.
    [0005] Wieoben beschrieben, bestimmt die herkömmliche Klopfsteuervorrichtungfür einenVerbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung Klopfen oderAufsitzgeräuschin Abhängigkeitdavon, ob ein von dem Klopfsensor erfasster Vibrationspegel gleichoder höherals der Schwellenwert ist oder nicht. Jedoch ist die vorstehendeKlopfsteuervorrichtung nicht in der Lage, den Schwellenwert richtigeinzustellen, wenn sie, zum Beispiel aufgrund eines Fehlers in demZylinderpausierungsmechanismus, den Motor nicht in dem eingestelltenBetriebsmodus ansteuern kann und die Anzahl tatsächlich arbeitender Zylindernicht bestimmen kann.
    [0006] Wennzum Beispiel der Motor aufgrund eines Fehlers in dem Zylinderpausierungsmechanismus nichtzu dem Vollzylinderbetriebsmodus zurückkehren kann, was den MotoraußerLage versetzt, von dem Teilzylinderbetriebsmodus zu dem Vollzylinderbetriebsmodusumzuschalten, dann ist die Anzahl der tatsächlich arbeitenden Zylinderkleiner als die eigentliche Anzahl arbeitender Zylinder in dem Vollzylinderbetriebsmodus.Wenn daher die Klopfsteuervorrichtung einen niedrigeren Schwellenwertfür den Vollzylinderbetriebzur Bestimmung von Klopfen in diesem Zustand verwendet, kann dieKlopfsteuervorrichtung irrtümlichein Aufsitzgeräuschals Klopfen bestimmen, obwohl tatsächlich kein Klopfen auftritt. Indiesem Fall würdedie fehlerhafte Klopferfassung irrtümlich den Zündzeitpunkt zur späten Seitehin korrigieren, was möglicherweisezu höherenAbgastemperaturen und einer frühzeitigenAlterung des Katalysators führt.
    [0007] Wennandererseits der Zylinderpausierungsmechanismus so ausfällt, dassdie Klopfsteuervorrichtung den Motor nicht von dem Vollzylinderbetriebsmoduszu dem Teilzylinderbetriebsmodus umschalten kann, werden alle Zylinderweiterhin ohne korrekt pausierende Zylinder betrieben. Wenn in diesemZustand die Klopfsteuervorrichtung einen höheren Schwellenwert für den Teilzylinderbetriebsmodus zurKlopfbestimmung verwendet, kann die Klopfsteuervorrichtung keinKlopfen bestimmen, obwohl es tatsächlich auftritt und kann daheraußerLage sein, das Klopfen korrekt zu erfassen. In diesem Fall wirdder Zündzeitpunktnicht zur spätenSeite hin korrigiert, währenddas Klopfen stattfindet, und er wird weiterhin zur frühen Seitehin gesteuert, was eventuell dazu führt, dass der Motor stehenbleibt.
    [0008] Aufgabeder Erfindung ist es daher, eine Klopfsteuervorrichtung und einKlopfsteuerverfahren füreinen Motor mit variabler Zylinderabschaltung anzugeben, die bzw.das in der Lage ist, eine einem Zündzeitpunkt zugeordnete Klopfsteuerung/-regelunggeeignet auszuführen,indem im Falle eines Fehlers im Zylinderpausierungsmechanismus eine fehlerhafteBestimmung von Klopfen vermieden wird, um hierdurch das Stehenbleibendes Motors zu verhindern und die Verschlechterung des Katalysators zureduzieren.
    [0009] Gemäß einemersten Aspekt der Erfindung wird eine Klopfsteuervorrichtung für einenVerbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung angegeben, derzwischen einem Voilzylinderbetriebsmodus, in dem alle einer Mehrzahlvon Zylindern in Betrieb sind, und einem Teilzylinderbetriebsmodus,in der ein Teil der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismuspausiert wird, umgeschaltet werden kann. Die Vorrichtung umfasst:ein Klopferfassungsmittel zum Erfassen von Klopfen des Verbrennungsmotors;ein Klopfsteuermittel zur Durchführungeiner Klopfsteuerung/regelung zum Korrigieren eines Zündzeitpunktszur spätenSeite hin, wenn das Klopferfassungsmittel ein Klopfen erfasst; einFehlerbestimmungsmittel zum Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismusfehlerhaft ist oder nicht; und ein Klopfsteuersperrmittel zum Sperrender Klopfsteuerung durch das Klopfsteuermittel, wenn das Fehlerbestimmungsmittelbestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist.
    [0010] Beidieser Klopfsteuervorrichtung füreinen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung wird derVerbrennungsmotor zwischen dem Vollzylinderbetriebsmodus und demTeilzylinderbetriebsmodus umgeschaltet. In dem Teilzylinderbetriebsmoduswird ein Teil der Zylinder durch den Zylinderpausierungsmechanismuspausiert. Auch wenn das Klopferfassungsmittel Klopfen erfasst, führt das Klopfsteuermitteldie Klopfsteuerung durch, um den Zündzeitpunkt zur Verzögerungsseitehin zu korrigieren. Wenn das Fehlerbestimmungsmittel einen Fehlerin dem Zylinderpausierungsmechanismus bestimmt, sperrt das Klopfsteuersperrmitteldie Klopfsteuerung. In einer Situation, in der ein Fehler in dem Zylinderpausierungsmechanismuseine korrekte Identifizierung der Anzahl tatsächlich arbeitender Zylinderverhindert, wird die Zuverlässigkeitder Erfassung von Klopfen durch das Klopferfassungsmittel beeinträchtigt.Um daher die Klopfsteuerung zu sperren, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus ausfällt, kanndie Klopfsteuervorrichtung den Zündzeitpunktgeeignet steuern/regeln, währendnachteilige Einflüssevon irrtümlicherfasstem Klopfen eliminiert werden. Auf diese Weise kann die Klopfsteuervorrichtungdas Stehenbleiben des Motors verhindern, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus ausfällt undder Motor nicht in der Lage ist, zu dem Voilzylinderbetriebsmoduszurückzukehren,und kann eine Verschlechterung im Katalysator reduzieren, wenn derZylinderpausierungsmechanismus nicht in der Lage ist, den Motorzu dem Teilzylinderbetriebsmodus zurückzubringen.
    [0011] ZurLösungder obigen Aufgabe wird gemäß einemzweiten Aspekt der Erfindung ein Klopfsteuerverfahren für einenVerbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung angegeben, derzwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus, in dem alle einer Mehrzahlvon Zylindern in Betrieb sind, und einem Teilzylinderbetriebsmodus,in dem ein Teil der Mehrzahl von Zylindern durch einen Zylinderpausierungsmechanismuspausiert wird, umgeschaltet werden kann. Das Verfahren umfasst dieSchritte: Erfassen von Klopfen des Verbrennungsmotors; Durchführen einerKlopfsteuerung zum Korrigieren eines Zündzeitpunkts zur späten Seitehin, wenn Klopfen erfasst wird; Be stimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismusfehlerhaft ist oder nicht; und Sperren der Klopfsteuerung, wennder Zylinderpausierungsmechanismus als fehlerhaft bestimmt wird.
    [0012] DiesesKlopfsteuerverfahren bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen,wie sie oben in Bezug auf die Klopfsteuervorrichtung gemäß dem ersten Aspektder Erfindung beschrieben wurden.
    [0013] Bevorzugtenthältdie oben beschriebene Klopfsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mitvariabler Zylinderabschaltung ein Lernmittel zum Lernen hinsichtlichder Klopfsteuerung währendder durch das Klopfsteuermittel durchgeführten Klopfsteuerung; und einLernverhinderungsmittel zum Verhindern, dass das Lernmittel lernt,wenn das Klopfsteuersperrmittel die Klopfsteuerung sperrt.
    [0014] Gemäß dieserbevorzugten Ausführungder Klopfsteuervorrichtung füreinen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung verhindertdas Lernverhinderungsmittel, dass das Lernmittel lernt, wenn dieKlopfsteuerung gesperrt ist. Da wie oben beschrieben die Anzahltatsächlicharbeitender Zylinder nicht korrekt identifiziert werden kann, wennder Zylinderpausierungsmechanismus ausfällt, wäre die Zuverlässigkeitdes berechneten erlernten Werts schlecht, auch wenn das Lernmittelin Bezug auf die Klopfsteuerung lernt. Daher verhindert in dieserSituation das Lernverhinderungsmittel das Erlernen, um hierdurchzu ermöglichen,dass die Klopfsteuervorrichtung die Klopfsteuerung richtig durchführt, ohne denunzuverlässigerlernten Wert zu benutzen.
    [0015] Bevorzugtumfasst das oben beschriebene Klopfsteuerverfahren für einenVerbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung die Schritte:Lernen in Bezug auf die Klopfsteuerung während der Klopfsteuerung; undSperren des Lernschritts, wenn die Klopfsteuerung gesperrt ist.
    [0016] Diesebevorzugte Ausführungdes Klopfsteuerverfahrens bietet die gleichen vorteilhaften Wirkungen,wie sie durch die entsprechende bevorzugte Ausführung der Klopfsteuervorrichtunggemäß dem erstenAspekt der Erfindung erreicht werden.
    [0017] ImFolgenden wird eine bevorzugte Ausführung der Erfindung in Bezugauf die beigefügten Zeichnungenbeschrieben.
    [0018] 1 ist ein Blockdiagramm,das allgemein die Konfiguration eines Verbrennungsmotors mit variablerZylinderabschaltung darstellt, unter Verwendung einer Klopfsteuervorrichtunggemäß einerAusführungder Erfindung;
    [0019] 2 ist ein Flussdiagrammmit Darstellung einer Routine füreinen Klopfsteuerprozess; und
    [0020] 3 ist ein Flussdiagrammmit Darstellung einer Routine zur Bestimmung eines Fehlers in einemZylinderpausierungsmechanismus.
    [0021] 1 stellt allgemein die Konfigurationeines Verbrennungsmotors mit variabler Zylinderabschaltung dar,unter Verwendung einer Klopfsteuervorrichtung 12 gemäß einerAusführungder Erfindung. Der dargestellte Verbrennungsmotor mit variablerZylinderabschaltung (nachfolgend einfach „Motor" genannt") 1 ist ein Sechs-Zylinder-Benzinmotormit doppelter oben liegender Nockenwelle (DOHC) in V-Bauart, derin ein nicht gezeigtes Fahrzeug eingebaut ist.
    [0022] Wiein 1 darstellt, umfasstder Motor 1 drei Zylinder #1, #2, #3 an einer rechten Bank 1R sowiedrei Zylinder #4, #5, #6 an der linken Bank 1L. Der Betriebdes Motors 1 wird zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodusund einem Teilzylinderbetriebsmodus umgeschaltet. Zusätzlich istein Zylinderpausierungsmechanismus 4 an der rechten Bank 1R vorgesehen,um den Teilzylinderbetriebsmodus auszuführen.
    [0023] DerZylinderpausierungsmechanismus 2 ist mit einer nicht gezeigtenHydraulikpumpe durch Ölkanäle 3a, 3b verbunden.Elektromagnetische Ventile 4a, 4b sind zwischender Hydraulikpumpe und dem Zylinderpausierungsmechanismus 2 für ein Einlassventilbzw. ein Auslassventil angeordnet. Beide elektromagnetischen Ventile 4a, 4b,die normalerweise geschlossen sind, sind mit der ECU 2 elektrischverbunden und öffnenjeweils die Ölkanäle 6a, 6b,wenn sie in Antwort auf zugeordnete Treibersignale von der ECU 2 eingeschaltetwerden. In dem Teilzylinderbetriebsmodus sind beide elektromagnetischenVentile 4a, 4b eingeschaltet, um die Ölkanäle 3a, 3b zu öffnen, umdem Zylinderpausierungsmechanismus 2 einen Öldruck vonder Hydraulikpumpe zuzuführen. Aufdiese Weise werden die Verbindungen zwischen dem Einlassventil unddem Einlassnocken und zwischen dem Auslassventil und einem Auslassnocken (vondenen keiner in 1 gezeigtist) in jedem der Zylinder #1 – #3in der rechten Bank 1R blockiert, um hierdurch das Einlassventilund das Auslassventil in einen Pausemodus (Schließmodus)zu bringen.
    [0024] Andererseitswerden im Vollzylinderbetrieb beide elektromagnetischen Ventile 4a, 4b ausgeschaltet,um die Ölkanäle 6a, 6b zuschließen,um hierdurch zu verhindern, dass der Zylinderpausierungsmechanismus 2 Öldruck vonder Hydraulikpumpe erhält.Auf diese Weise wird die Blockade zwischen dem Einlassventil unddem Einlassnocken und zwischen dem Auslassventil und dem Auslassnockengelöst,wodurch das Einlassventil und das Auslassventil in Betrieb gesetztwerden.
    [0025] EinAnsaugrohr 6 mit den sechs Zylindern #1 – #6 durcheinen Ansaugkrümmer 6a verbunden.An jedem Zweig 6b des Ansaugkrümmers 6a ist eine Einspritzdüse 7 gegenüber einerjedem Zylinder zugeordneten Einlassöffnung (nicht gezeigt) angebracht.Diese Einspritzdüsen 7 werdenin Antwort auf ein Treibersignal von der ECU 2 während desVollzylinderbetriebs des Motors 3 angetrieben, um aus allenEinspritzdüsen 7 denKraftstoff in die jeweiligen Zweige 6b einzuspritzen. Andererseitswerden in dem Teilzylinderbetrieb drei Einspritzdüsen 7,die der rechten Bank 1R zugeordnet sind, zum Stoppen der Kraftstoffeinspritzungangesteuert.
    [0026] Inder vorstehenden Weise werden in dem Teilzylinderbetriebsmodus diedrei Zylinder #1 – #3 ander rechten Bank 1R durch Schließen der Einlassventile undAuslassventile und Stoppen der Kraftstoffeinspritzung aus den zugeordnetenEinspritzdüsen 7 pausiert.Andererseits werden in dem Vollzylinderbetriebsmodus die sechs Zylinder#1 – #6alle betrieben.
    [0027] EinKlopfsensor 8 ist an jeder rechten Bank 1R undlinken Bank 1L des Motors 1 angebracht. Jederder Klopfsensoren 8, der vom piezoelektrischen Typ ist,erfasst Vibrationen der rechten Bank 1R oder linken Bank 1L zurAusgabe eines Signals, das Vibrationen (nachfolgend „Klopferfassungssignal" genannt) an eineMotorsteuereinheit (ECU) 5.
    [0028] DieECU 5 ist auch mit einem LAF-Sensor 9, einem Motordrehzahlsensor 10 undeinem Akzeleratoröffnungssensor 11 bzw.Gaspedalstellungssensor verbunden. Der LAF-Sensor 9 erfasstlinear eine Sauerstoffkonzentration VLAF in den Abgasen und gibtein Erfassungssignal proportional zur Sauerstoffkonzentration VLAFaus. Der Motordrehzahlsensor 10 erfasst eine MotordrehzahlNE, währendder Akzeleratoröffnungssensor 11 denBetätigungsbetrag (nachfolgend „Akzeleratoröffnung" genannt) AP an einemGaspedal (nicht gezeigt) eines Fahrzeugs (nicht gezeigt) erfasst,das mit dem Motor 1 ausgestattet ist. Signale, die dieerfasste Motordrehzahl NE und die Akzeleratoröffnung AP anzeigen, werdenan die ECU 5 ausgegeben. Der Motordrehzahlsensor 10 gibtauch ein OT-Signal an die ECU 5 im Zeitbereich nahe demoberen Totpunkt vor dem Ansaughub eines Kolbens (nicht gezeigt)in den Zylindern #1 – #6 aus.
    [0029] DieECU 5, die ein Klopferfassungsmittel, ein Klopfsteuermittel,ein Fehlerbestimmungsmittel, ein Klopfsteuersperrmittel, ein Lernmittelsowie ein Lernverhinderungsmittel repräsentiert, beruht auf einem Mikrocomputer,der eine I/O-Schnittstelle, eine CPU, ein RAM, ein ROM und dergleichenaufweist. Die Erfassungssignale von einer Vielzahl der oben erwähnten Sensoren 8 – 11 werdendurch die I/O-Schnittstelle der CPU zugeführt, wie später beschrieben.
    [0030] DieCPU bestimmt einen bestimmten Betriebszustand des Motors 1 aufder Basis dieser Erfassungssignale gemäß einem in dem ROM gespeichertenProgramm und führteine Vielzahl nachfolgend beschriebener Steuerprozesse entsprechend einemhierdurch bestimmten Betriebszustand des Motors 1 aus.Zuerst bestimmt die CPU, ob der Motor 1 in dem Vollzylinderbetriebsmodusoder in dem Teilzylinderbetriebsmodus arbeiten sollte. Insbesondere führt dieCPU den Teilzylinderbetriebsmodus aus, wenn die Motordrehzahl NEin einem vorbestimmten Bereich liegt (zum Beispiel von 1.000 bis3 500 upm), oder wenn die Akzeleratoröffnung AP unterhalb eines Tabellenwertsliegt, der zuvor entsprechend der Motordrehzahl NE gesetzt wordenist, und führtandernfalls den Vollzylinderbetriebsmodus aus.
    [0031] DieECU 5 führteinen Klopfsteuerprozess auf der Basis des von dem Klopfsensor 8 erfassten Klopfertassungssignalsaus. 2 stellt eine Routine für den Klopfsteuerprozessdar, der synchron mit der Erzeugung eines OT-Signals ausgeführt wird.
    [0032] Wiein 2 dargestellt, bestimmtdie ECU 5 zuerst in Schritt 1 (In 2 als „S1" abgekürzt. Das gleiche gilt für die folgendenFiguren.), ob der Zylinderpausierungsmechanismus 2 fehlerhaftist oder nicht. 3 stellteine Unterroutine zur Bestimmung eines Fehlers in dem Zylinderpausierungsmechanismus 2 dar.Die Bestimmung kann zum Beispiel folgendermaßen erfolgen. Zum Umschaltendes Betriebsmodus von dem Teilzylinderbetriebsmodus zu dem Vollzylinderbetriebsmodusstoppt die ECU 5 die Öldruckzufuhrzum dem Zylinderpausierungsmechanismus 2, wodurch die Einlass-und Auslassventile in Betrieb gesetzt werden, während den Zylindern #1 – #3 ander rechten Bank 1R kein Kraftstoff zugeführt wird.
    [0033] DieECU 5 vergleicht die in diesem Zustand erfasste SauerstoffkonzentrationVLAF mit einem vorbestimmten Wert, um auf der Basis des Vergleichs ergebnisseszu bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus 2 fehlerhaftist oder nicht. Insbesondere wenn durch einen Fehler in den Zylindern#1 – #3der rechten Bank 1R die Einlass- und Auslassventile geschlossenbleiben, obwohl die ECU 5 diese im Sinne eines Betriebsansteuert, ändertsich die Sauerstoffkonzentration VLAF kaum, und wird daher den vorbestimmtenWert nicht erreichen. Daher lässt sichbestimmen, dass der Zylinderpausierungsmechanismus 2 nichtin der Lage ist, den Motor 1 normal von dem Teilzylinderbetriebsmoduszu dem Vollzylinderbetriebsmodus zurückzubringen, wenn die SauerstoffkonzentrationVLAF niedriger als der vorbestimmte Wert ist.
    [0034] Wennandererseits die Zylinder #1 bis #3 normal sind, steigt die SauerstoffkonzentrationVLAF mit einer größeren Änderungsrateals zuvor, unmittelbar nachdem die den Zylindern #1 – #3 zugeordneten Auslassventilegeöffnetworden sind. Somit kann der Zylinderpausierungsmechanismus 2 alsnormal bestimmt werden, wenn die Sauerstoffkonzentration VLAF gleichoder höherals der vorbestimmte Wert ist.
    [0035] ZumUmschalten des Betriebsmodus von dem Vollzylinderbetriebsmodus zudem Teilzylinderbetriebsmodus steuert die ECU 5 die Einlass-und Auslassventile so, dass sie pausieren, während den Zylindern #1 – #3 derrechten Bank 1R kein Kraftstoff zugeführt wird. Wenn dann die indiesem Zustand erfasste Sauerstoffkonzentration VLAF höher alsder vorbestimmte Wert ist, kann die ECU 5 bestimmen, dassder Zylinderpausierungsmechanismus 2 nicht in der Lageist, den Motor vom Vollzylinderbetriebsmodus zum Teilzylinderbetriebsmodusumzuschalten, unter der Annahme, dass die Einlass- und Auslassventilenoch immer in Betrieb sind, obwohl die ECU 5 sie zum Pausierenangesteuert hat.
    [0036] Zurück zu 2. Wenn das Ergebnis derBestimmung in Schritt 1 NEIN ist, was anzeigt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus 2 normalist, geht die Routine zu Schritt 2 weiter, wo die ECU 5 die Klopfsteuerungin Antwort auf das Klopferfassungssignal von dem Klopfsensor 8 ausführt.
    [0037] Insbesonderebestimmt die ECU 5, dass das Klopfsignal ein Aufsitzgeräusch anzeigt,wenn ein durch das Klopferfassungssignal repräsentierter Vibrationspegelniedriger ist als ein vorbestimmter Klopfbestimmungswert, und dassdas Klopferfassungssignal Klopfen anzeigt, wenn der Vibrationspegelgleich oder höherals der vorbestimmte Klopfbestimmungswert ist. Angemerkt werdensollte, dass ein unterschiedlicher Klopfbestimmungswert separatjeweils fürden Vollzylinderbetriebsmodus und den Teilzylinderbetriebsmodusgesetzt wird. Durch dieses Setzen der Klopfbestimmungswerte kanndie ECU 5 das Klopfen in den jeweiligen Betriebsmodi richtigbestimmen. Bei Bestimmung von Klopfen korrigiert dann die ECU 5 denZündzeitpunktzu der Verzögerungsseitehin, indem sie einen Klopfkorrekturterm von einem Basiszündzeitpunktsubtrahiert, der auf der Basis des Betriebszustands des Motors 1 gesetzt wordenist, um das Klopfen zu unterdrücken.
    [0038] Ineinem dem Schritt 2 folgenden Schritt 3 berechnetdie ECU 5 einen erlernten Wert in Bezug auf die Klopfsteuerung,wonach die Klopfsteuerroutine beendet wird. Die Berechnung des erlernten Wertsbeinhaltet die folgende Berechnung eines erlernten Werts für eine Oktanzahlschätzung, derals Korrekturterm fürden Zündzeitpunktverwendet wird. Zuerst schätztdie ECU 5 eine Oktanzahl von gegenwärtig benutztem Kraftstoff ausder Beziehung zwischen einem Referenzzündzeitpunkt, der einem kritischenZündzeitpunktvon Klopfen entspricht, das auftritt, wenn Kraftstoff mit minimalerOktanzahl verwendet wird, und einem tatsächlichen Zündzeitpunkt mit auftretendemKlopfen, das auf der Basis des Klopferfassungssignals erfasst wird,und definiert diese als gegenwärtigeOktanzahlschätzung.Als nächste nimmtdie ECU 5 einen gewichteten Mittelwert der gegenwärtigen Oktanzahlschätzung undeines insoweit abgeleiteten erlernten Werts unter Verwendung einesWichtungskoeffizienten, um einen erlernten Wert für die Oktanzahlschätzung zuberechnen. Die ECU 5 addiert den auf diese Weise berechnetenerlernten Wert zu dem Referenzzündzeitpunktals einen Korrekturterm, um hierdurch den Zündzeitpunkt zur frühen Seitehin zu korrigieren. Somit wird der Zündzeitpunkt in die Nähe einerGrenze gesetzt, bei der kein Klopfen auftritt, während sich die Klopfcharakteristikentsprechend der Oktanzahl des tatsächlich verwendeten Kraftstoffswiderspiegelt.
    [0039] Zurück zu 2. Wenn das Ergebnis derBestimmung in Schritt 1 JA ist, d.h. wenn die ECU 5 bestimmt,dass der Zylinderpausierungsmechanismus 2 fehlerhaft ist,geht die Routine zu Schritt 4 weiter, wo die ECU 5 dieKlopfsteuerung sperrt. In anderen Worten, die ECU 5 vermeideteine Korrektur des Zündzeitpunktsentsprechend der Klopfbestimmung auf der Basis des Klopferfassungssignals.In einem dem Schritt 4 folgenden Schritt 5 verhindertdie ECU 5 die Berechnung des erlernten Werts in Bezug auf dieKlopfsteuerung, wonach die Klopfsteuerroutine beendet wird. In diesemFall kann der erlernte Wert fürdie Oktanzahlschätzungzum Beispiel auf die Oktanzahl von Kraftstoff mit minimaler Oktanzahlgesetzt werden.
    [0040] Wieoben beschrieben, sperrt die Klopfsteuervorrichtung 12 dieKlopfsteuerung, wenn sie bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus 2 fehlerhaftist und korrigiert daher den Zündzeitpunkt gemäß der Klopfbestimmungauf der Basis des Klopferfassungssignals nicht. Obwohl in dieserAusführungdie ECU 5 in der Lage ist, einen Fehler in dem Zylinderpausierungsmechanismus 2 grobzu bestimmen, ist sie bei Bestimmung eines Fehlers nicht in derLage zu bestimmen, ob alle oder nur ein Teil der Zylindern #1 – #3 ausfällt. Indieser Situation, in der die Klopfsteuervorrichtung 12 dieAnzahl tatsächlich arbeitenderZylinder nicht bestimmen kann, wird die Zuverlässigkeit der Klopfbestimmungauf der Basis des Klopfertassungssignal beeinträchtigt. Indem die Klopfsteuerunggesperrt wird, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus 2 alsfehlerhaft bestimmt ist, kann die Klopfsteuervorrichtung 12 denZündzeitpunktrichtig steuern/regeln, währendnachteilige Einflüsseaufgrund von irrtümlicherfasstem Klopfen eliminiert werden.
    [0041] Wenndemzufolge der Zylinderpausierungsmechanismus 2 nicht inder Lage ist, den Motor 1 zu dem Vollzylinderbetriebsmoduszurückzubringen, kann dieKlopfsteuervorrichtung 12 eine irrtümliche Klopferfassung als Aufsitzgeräusch vermeiden,um die Korrektur des Zündzeitpunktszur frühenSeite hin zu umgehen und hierdurch ein Stehenbleiben des Motorszu verhindern. Wenn hingegen der Zylinderpausierungsmechanismus 2 nichtin der Lage ist, den Motor zu dem Teilzylinderbetriebsmodus zurückzubringen,kann die Klopfsteuervorrichtung 12 die irrtümliche Bestimmungvon Aufsitzgeräuschals Klopfen vermeiden, um die Korrektur des Zündzeitpunkts zur späten Seitehin zu umgehen, um hierdurch eine Verschlechterung des Katalysatorszu reduzieren.
    [0042] Auchwenn durch einen Fehler in dem Zylinderpausierungsmechanismus 2 dieKlopfsteuervorrichtung 12 die Klopfsteuerung sperrt oderaufhebt, verhindert die Klopfsteuervorrichtung 12 die Berechnungeines Lernwerts füreine Oktanzahlschätzung. Dawie oben beschrieben die Anzahl tatsächlich arbeitender Zylindernicht korrekt identifiziert werden kann, wenn der Zylinderpausierungsmechanismus 2 fehlerhaftist, hätteein berechneter Lernwert eine schlechte Zuverlässigkeit, obwohl die Klopfsteuervorrichtung 12 denLernwert fürdie Oktanzahlschätzungberechnet. Daher verhindert in dieser Situation die Klopfsteuervorrichtung 12 dieBerechnung eines Lernwerts und kann den Zündzeitpunkt auf der Basis derOktanzahlschätzungangemessen korrigieren, ohne den unzuverlässigen Lernwert zu benutzen.
    [0043] Esversteht sich, dass die Erfindung nicht auf die oben beschriebeneAusführungbeschränktist, sondern in verschiedener Hinsicht verändert werden kann. Während zumBeispiel die vorstehende Ausführungein Beispiel gezeigt hat, in der die drei Zylindern #1 – #3 ander rechten Bank 1R in dem Teilzylinderbetriebsmodus pausiertwerden, ist natürlich dieAnzahl der in dem Teilzylinderbetriebsmodus pausierenden Zylindernicht auf diese bestimmte Anzahl beschränkt. Zum Beispiel kann in einemVerbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung, der N Zylinderaufweist, eine beliebige Anzahl von Zylindern in einem Bereich voneins bis N-1 pausiert werden. Auch während die Klopfsteuervorrichtungeinen erlernten Wert aus einer Oktanzahlschätzung in Bezug auf die Klopfsteuerungberechnet, kann der erlernte Wert für einen anderen Parameter inBezug auf die Klopfsteuerung berechnet werden. Während ferner die Klopfsensoren 8 einzelnfür dieBänke 1R, 1L vorgesehensind, kann statt dessen fürden gesamten Motor 1 nur ein Klopfsensor vorgesehen werden.Alternativ kann ein Klopfsensor für jeden der Zylindern #1 – #6 vorgesehenwerden. Im ersteren Fall könnendie Herstellungskosten durch die reduzierte Teilezahl gesenkt werden,währendim letzteren Fall das Klopfen fürjeden Zylinder erfasst werden kann, um die Genauigkeit der resultierendenKlopfsteuerung zu verbessern. Auch ist die Klopfsteuervorrichtungder Erfindung nicht auf einen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltungin einem Fahrzeug beschränkt,sondern kann auf eine Vielzahl industrieller Verbrennungsmotorenmit variabler Zylinderabschaltung angewendet werden, einschließlich einemMotor füreinen Schiffspropeller, wie etwa einem Außenbordmotor, dessen Kurbelwellein der senkrechten Richtung orientiert ist. Abgesehen davon kanndie Erfindung in der Detailkonfiguration nach Bedarf modifiziertwerden, ohne vom in den Ansprüchendefinierten Umfang der Erfindung abzuweichen.
    [0044] Wieoben beschrieben, kann die Klopfsteuervorrichtung für einenVerbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung vorteilhafteine fehlerhafte Bestimmung von Klopfen aufgrund eines Fehlers im Zylinderpausierungsmechanismusvermeiden, um das dem Zündzeitpunktzugeordnete Klopfen richtig zu steuern/regeln, um hierdurch dasStehenbleiben des Motors zu verhindern und eine Verschlechterung desKatalysators zu reduzieren.
    [0045] EineKlopfsteuervorrichtung füreinen Verbrennungsmotor mit variabler Zylinderabschaltung vermeideteine irrtümlicheBestimmung von Klopfen währendeines Fehlers in einem Zylinderpausierungsmechanismus, um das demZündzeitpunktzugeordnete Klopfen richtig zu steuern, um hierdurch das Stehenbleibendes Motors zu verhindern und eine Verschlechterung des Katalysatorszu reduzieren. Der Verbrennungsmotor kann zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus,in dem alle einer Mehrzahl von Zylindern in Betrieb sind, und einemTeilzylinderbetriebsmodus, in dem ein Teil der Mehrzahl von Zylinderndurch den Zylinderpausierungsmechanismus pausiert wird, umgeschaltetwerden. Die Klopfsteuervorrichtung umfasst erfindungsgemäß einenKlopfsensor zum Erfassen von Klopfen des Verbrennungsmotors sowieeine ECU 5 zum Durchführeneiner Klopfsteuerung, um einen Zündzeitpunkt zurspätenSeite hin zu korrigieren, wenn Klopfen erfasst wird, Bestimmen,ob der Zylinderpausierungsmechanismus fehlerhaft ist oder nicht,und Sperren der Klopfsteuerung, wenn das Fehlerbestimmungsmittelbestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus als fehlerhaftbestimmt worden ist.
    权利要求:
    Claims (4)
    [1] Klopfsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor (1)mit variabler Zylinderabschaltung, der zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus,in dem alle einer Mehrzahl von Zylindern in Betrieb sind, und einemTeilzylinderbetriebsmodus, in der ein Teil der Mehrzahl von Zylinderndurch einen Zylinderpausierungsmechanismus (2) pausiertwird, umgeschaltet werden kann, wobei die Vorrichtung (12)umfasst: ein Klopferfassungsmittel (5) zum Erfassenvon Klopfen des Verbrennungsmotors (1); ein Klopfsteuermittel(5) zur Durchführungeiner Klopfsteuerung/regelung zum Korrigieren eines Zündzeitpunktszur spätenSeite hin, wenn das Klopferfassungsmittel Klopfen erfasst; einFehlerbestimmungsmittel (5) zum Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus(2) fehlerhaft ist oder nicht; und ein Klopfsteuersperrmittel(5) zum Sperren der Klopfsteuerung durch das Klopfsteuermittel,wenn das Fehlerbestimmungsmittel bestimmt, dass der Zylinderpausierungsmechanismus(2) fehlerhaft ist.
    [2] Klopfsteuervorrichtung für einen Verbrennungsmotor mitvariabler Zylinderabschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch:ein Lernmittel (5) zum Lernen hinsichtlich der Klopfsteuerungwährend derdurch das Klopfsteuermittel durchgeführten Klopfsteuerung; und einLernverhinderungsmittel zum Verhindern, dass das Lernmittel lernt,wenn das Klopfsteuersperrmittel die Klopfsteuerung sperrt.
    [3] Klopfsteuerverfahren für einen Verbrennungsmotor (1)mit variabler Zylinderabschaltung, der zwischen einem Vollzylinderbetriebsmodus,in dem alle einer Mehrzahl von Zylindern in Betrieb sind, und einemTeilzylinderbetriebsmodus, in dem ein Teil der Mehrzahl von Zylinderndurch einen Zylinderpausierungsmechanismus (2) pausiert wird,umgeschaltet werden kann, wobei das Verfahren die Schritte umfasst: Erfassenvon Klopfen des Verbrennungsmotors (1); Durchführen einerKlopfsteuerung/regelung zum Korrigieren eines Zündzeitpunkts zur späten Seitehin, wenn Klopfen erfasst wird; Bestimmen, ob der Zylinderpausierungsmechanismus(2) fehlerhaft ist oder nicht; und Sperren der Klopfsteuerung,wenn der Zylinderpausierungsmechanismus als fehlerhaft bestimmtwird.
    [4] Klopfsteuerverfahren für einen Verbrennungsmotor mitvariabler Zylinderabschaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durchdie Schritte: Lernen in Bezug auf die Klopfsteuerung während der Klopfsteuerung;und Sperren des Lernschritts, wenn die Klopfsteuerung gesperrtist.
    类似技术:
    公开号 | 公开日 | 专利标题
    US8666641B2|2014-03-04|Engine control with valve operation monitoring using camshaft position sensing
    US6752121B2|2004-06-22|Cylinder deactivation system timing control synchronization
    JP2893233B2|1999-05-17|筒内圧センサの診断装置
    EP1061239B1|2007-01-03|Gerät zur Steuerung der Verbrennung für einen Verbrennungsmotor
    US5537961A|1996-07-23|Valve timing control apparatus for engine
    US9970361B2|2018-05-15|Engine control apparatus
    US9194313B2|2015-11-24|Spark-ignition engine and method of controlling the spark-ignition engine
    JP3321837B2|2002-09-09|車両の診断制御方法
    US6763707B2|2004-07-20|Failure determination system and method for internal combustion engine and engine control unit
    US7900509B2|2011-03-08|Methods for variable displacement engine diagnostics
    US6408618B2|2002-06-25|Controller for cylinder cut-off type internal combustion engine
    US6772585B2|2004-08-10|Controller of compression-ignition engine
    US7044108B2|2006-05-16|Fuel injection control apparatus and fuel injection control method for internal combustion engine
    US7028667B2|2006-04-18|Fuel supply apparatus for internal combustion engine
    JP3680515B2|2005-08-10|Fuel system diagnostic device for internal combustion engine
    US7287500B2|2007-10-30|Start controller for internal combustion engine
    US8267076B2|2012-09-18|Engine control apparatus
    US8667835B2|2014-03-11|Method and system for diagnosing cylinder valve activation/deactivation
    KR100980886B1|2010-09-10|키 오프시 진동 저감 시스템 및 그 방법
    US6640756B2|2003-11-04|Electromagnetic valve controller of an internal combustion engine
    US6981487B2|2006-01-03|Knocking determination apparatus for internal combustion engine
    KR970007393B1|1997-05-08|엔진의 점화 시기 제어장치 및 그 방법
    JP4428405B2|2010-03-10|燃料噴射制御装置及びエンジン制御システム
    US6213068B1|2001-04-10|Method of checking the operability of the variable valve control in an internal combustion engine
    US7412967B2|2008-08-19|Engine controller
    同族专利:
    公开号 | 公开日
    JP2004340077A|2004-12-02|
    CN1550653A|2004-12-01|
    US20040226539A1|2004-11-18|
    CN1324228C|2007-07-04|
    US6863052B2|2005-03-08|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    2009-03-26| 8139| Disposal/non-payment of the annual fee|
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
    [返回顶部]